内皮—红细胞糖萼交换实现对内皮功能的液体活检

从一次简单抽血读取血管健康

许多严重疾病在出现症状之前就悄悄损伤我们血管的内层。本研究提出了一个简单却强有力的问题：普通血样能否揭示这一隐蔽表面的状况，为医生提供一种便捷的方法来早期发现血管损伤并追踪治疗效果？

保护血管的富糖涂层

每条血管内壁都覆盖着一种由糖类和蛋白质组成的细腻凝胶状涂层，称为糖萼。这个光滑的层有助于维持血管壁的完整，防止白蛋白等蛋白质异常渗漏，并调控免疫细胞进出组织的方式。当这层被变薄或损伤时，会与糖尿病、肾病、败血症、COVID-19 等疾病相关。在人体中直接测量这种损伤很困难，因为该层非常薄且位于难以接触的血管内部。

红细胞携带匹配的表面涂层

研究人员注意到，红细胞也有自身的富糖表面涂层。通过在动物和人体组织上使用高分辨率显微镜，他们发现红细胞涂层的厚度与邻近血管内皮的厚度密切相关。

能反映健康与疾病中血管损伤的血液检测

在糖尿病大鼠中，来自简单血样的红细胞涂层厚度与心脏和肾脏中血管内皮的厚度高度一致，并能预测在敏感实验测试中肾小球滤过膜的“渗漏”程度。当糖尿病大鼠接受已知能保护血管内皮的药物治疗时，红细胞涂层部分恢复，这种改善可以通过重复血检随时间追踪。在人类肾活检中，患有严重损伤血管的肾脏疾病患者，其血管壁和被捕获的红细胞上的涂层都比对照患者更薄。在孕妇中，来自外周静脉的红细胞测量与已建立的床旁成像法（在舌下测量的血管内皮健康指标）保持一致。

血管壁与红细胞如何共享表面糖分

为了解两种涂层为何紧密匹配，研究团队使用了细胞培养体系。他们首先用酶去除了红细胞表面的糖，然后让受损的细胞在培养皿中流过健康的血管细胞。红细胞的涂层逐渐再生，但仅在红细胞与活体血管细胞发生物理接触时发生，而不是仅在相同培养液中孵育时发生。

从复杂化学到可行的液体活检

这些发现表明，红细胞与血管壁在循环过程中不断交流，互换部分糖类涂层。由于这种交换，红细胞表面成为全身血管健康的动态记录。作者展示了可以通过显微镜和图像分析从常规血样中读取这份记录。从长远看，这种“液体活检”有望帮助医生在糖尿病、败血症或COVID-19等疾病中早期发现血管损伤，监测治疗对脆弱内皮的保护效果，并更好地理解这层微小的富糖涂层如何影响我们器官损伤的风险。

引用: Butler, M.J., Ramnath, R.R., Crompton, M. et al. Endothelial-erythrocyte glycocalyx exchange enables liquid biopsies of endothelial function. Nat Commun 17, 3568 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71848-4

关键词: 内皮糖萼, 红细胞, 血管健康, 液体活检, 糖尿病与败血症